Роль і зміст спецкурсу "Сучасні програмні засоби проектування та геометричного моделювання на електронних обчислювальних машинах (ЕОМ)" в графічній підготовці майбутнього фахівця

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет водного господарства та природокористування

УДК 378. 147:004

Роль і зміст спецкурсу «Сучасні програмні засоби проектування та геометричного моделювання на електронних обчислювальних машинах (ЕОМ)» в графічній підготовці майбутнього фахівця

к. пед. н., доцент Козяр М.М.

Анотація

У сучасних умовах науково-технічний прогрес зумовлює зростання значущості загальної освіченості нації, ролі вищої освіти в суспільстві. Провідними тенденціями оновлення світового освітнього простору є поширення ефективних технологій підготовки фахівців у ВНЗ, експериментального відпрацювання шляхів їх реалізації засобами інноваційних технологій, які є підґрунтям оновлення професійної підготовки. В Україні вища технічна освіта потребує змін у підготовці висококваліфікованих кадрів для всіх галузей народного господарства, адже основна мета вищої технічної освіти - забезпечити фундаментальну наукову, професійну та загальнокультурну підготовку, здобуття освітньо-кваліфікаційних рівнів відповідно до їхніх інтересів і здібностей, удосконалення наукової та професійної діяльності тощо. Майбутнім інженерам слід отримати якісну традиційну і сучасну комп'ютерну графічну підготовку. У форматі нашого дослідження акцент робимо на підготовці фахівців водного господарства.

Аби успішно працювати в технічній сфері, її фахівці мають володіти знаннями в галузі професійної діяльності, моделювання, конструювання, технічного дизайну й естетики, ергономіки, економіки тощо. Це вимагає переходу до нових активних методів і технологій навчання, що дало б змогу сформувати в майбутніх інженерів у галузі водного господарства цілісну систему знань, умінь, навичок і ціннісних орієнтацій, систему особистісних якостей, необхідних для ефективної професійної діяльності. Сучасному виробництву потрібні фахівці, які володіють технічним світоглядом, здатні реагувати на зміни в технологічному процесі, спроможні передбачити наслідки цих змін, планувати свої дії, самостійно визначати прийоми професійних дій.

Аналізуючи вітчизняну і зарубіжну науково-педагогічну літературу і практичний досвід науково-педагогічних працівників і вчених, можна зробити узагальнення, що зміни технологій у ІТ-галузі спричинили виникнення проблеми невідповідності рівня освіти з потребами реального роботодавця. В усьому світі освітні заклади не встигають за темпом розвитку технологій і готують фахівців, не здатних виконувати свою роботу без додаткового навчання. Роботодавцям доводиться витрачати 1-2 роки на підготовку кадрів на «робочому місці». Аби вирішити проблему, створюють навчальні заклади нового типу: «Каріє коледж» (Career College, Career School) в Канаді, Америці та Великобританії, «Політехи» (Politechnics) в Новій Зеландії, «Фахохшуле» (Fachochschule) в Німеччині, Комп'ютерна Академія «Шаг» в Україні і т.п. Їх навчальні програми розробляють в тісній співпраці з провідними ІТ-компаніями. Науково-педагогічний склад формується з досвідчених людей, які за три роки готують ІТ-спеціалістів, яких потребує ринок праці.

Наші наукові розвідки процесу графічної підготовки майбутніх інженерів у галузі водного господарства дають можливість виявити суперечності між:

- вимогами до якості підготовки фахівця в умовах зростаючої конкуренції і недостатнім рівнем просторово-конструктивного мислення фахівців технічної вищої школи;

- динамічним процесом розвитку науки і техніки, результатом якого є інноваційні розробки комп'ютерних технічних і програмних засобів і сповільненим процесом їх впровадження в сферу виробництва;

- необхідністю підготовки фахівців до вирішення складних інженерних завдань з використанням сучасних комп'ютерних технологій і неопрацьованістю теоретичних і методичних основ застосування САПР.

Подолання цих суперечностей обумовило потреби розробки й обґрунтування інноваційних технологій у графічній підготовці майбутнього фахівця у галузі водного господарства.

Для забезпечення важливих умов успішної професійної підготовки у контексті сучасних вимог необхідно забезпечити цілеспрямований зв'язок між усіма навчальними етапами і дисциплінами (загально технічними і спеціальними) у ВНЗ.

У ВНЗ технічного спрямування до загально-інженерних відносять дисципліни, котрі входять практично у всі навчальні плани підготовки фахівців, тобто вони є інваріантними для всіх інженерних спеціальностей. Серед них виокремлюють такі: інженерна графіка, опір матеріалів, теоретична механіка, теорія механізмів і машин, деталі машин та ін. Інженерна графіка вивчає загальні питання зображення предметів, засоби конструкторської і проектної діяльності, проте в багатьох видах інженерної діяльності є своя специфіка, яка потребує додаткової графічної підготовки з різних галузей знань, а саме: топографія, геодезія, картографія, меліорація, гідротехнічне будівництво і ін. Близькими для нас є визначення спецкурсів як таких, що покликані створити основу для засвоєння спеціальних фахових знань. Спецкурс - навчальний предмет, курс, який вивчається студентами на старших курсах з метою оволодіння вузькоспеціалізованими, новітніми знаннями з певної науки, формування актуальних для певної спеціалізації умінь і навичок [1, с.340]. Оскільки сукупність спецкурсів практично визначають профілем підготовки фахівців, то безсумнівно, що спецкурси не можуть бути однаковими для студентів різних спеціальностей. У зв'язку з цим перед науково-практичними працівниками, що навчають студентів різних спеціальностей, постало питання щодо вибору навчального матеріалу, який би формував загальну та професійну культуру фахівця, повністю забезпечив би вирішення комплексних завдань, поставлених суспільством перед вищою технічною освітою. Для оптимального вибору змісту спецкурсу і структури навчального матеріалу, який складає зміст підготовки майбутніх інженерів у галузі водного господарства, нами визначено такі критерії:

· Відповідність графічної підготовки меті та завданням підготовки майбутніх інженерів у галузі водного господарства.

· Відповідність навчального матеріалу змісту загально інженерних і фахових дисциплін.

· Відповідність графічної підготовки майбутніх фахівців у галузі водного господарства загально дидактичним принципам.

· Забезпечення принципу диференціації графічних знань і вмінь.

· Забезпечення реалізації внутрішньо-та міжпредметних зв'язків.

· Забезпечення динамічності й гнучкості системи графічних знань і вмінь.

Спираючись на теоретичні розробки відбору змісту відповідних навчальних дисциплін, ми формували зміст спецкурсу. Системоутворюючими елементами системи підготовки фахівця ВНЗ є зміст навчання, який відповідає меті та сприяє її реалізації. На основоположне значення змісту в навчальному процесі наголошували В. Беспалько [2], В. Краєвський [3] та ін. У ХХІ столітті в науково-педагогічній літературі активно обговорюють проблеми відбору змісту вищої технічної освіти, який відповідав би сучасним вимогам підготовки фахівців із вищою освітою. Ми поділяємо точку зору С.Архангельського, що викладання у ВНЗ є системою організації і керування пізнавальною діяльністю студентів при освоєнні ними знань [4].

Як і більшість дослідників, ми вважаємо, що основним у навчальному процесі ВНЗ повинно бути не подання майбутнім інженерам певної кількості програмового матеріалу, а розвиток у них теоретико-практичних навичок і вмінь самостійно навчатися і використовувати набуті знання.

Опрацювавши наукову літературу з даного питання, бачимо різні погляди на поняття «зміст навчання»:

· Система знань, умінь і навичок, необхідних для вирішення основних пізнавальних завдань дисципліни.

· Зміст і структура навчального матеріалу, обумовлені метою навчання, яку реалізують за допомогою інноваційних технологій, методів і засобів навчання.

Загальновідомо, що навчальний процес розпочинаємо з того, що складаємо його програму, в котрій фіксуємо його структуру, логіку викладання, а також визначаємо методи навчання, дидактичні посібники, тип діяльності студента тощо. На сучасному етапі розвитку вищої технічної школи підвищуються вимоги до змісту навчання. Однією із пріоритетних вимог удосконалення змісту навчання вищої школи є уточнення списку предметів і спецкурсів та об'єму навчального матеріалу. Ці вимоги знайшли своє відображення у вирішенні нами завдань щодо вдосконалення графічної підготовки майбутніх інженерів у галузі водного господарства. Як вказує А. Верхола, який, на наш погляд зробив найглибший аналіз проблем і визначення оптимального змісту навчальної дисципліни у вищому технічному закладі освіти, «...що необхідність і їх рішення носить перманентний характер в зв'язку з інтенсивним розвитком науки і техніки і на цій основі зміна функціональних обов'язків і умов практичної діяльності спеціаліста з вищою освітою...» [5, c. 17].

Значний вплив на зміст дисципліни чи спецкурсу має об'єм знань і умінь, які слід опанувати, цілі навчання з певної дисципліни. Не зважаючи на вимоги до змісту підготовки фахівців, які, як бачимо, постійно змінюються, цілі навчання інженерній графіці протягом кінця ХХ ст. і початку ХХІ ст. практично не змінилися. У програмах з 1975 по 2005 рр. мета графічної підготовки сформульована однаково - навчити студентів методики виконання і читання креслень різного призначення, геометричному моделюванню об'єктів і процесів, розвити просторове уявлення, образне сприйняття навколишнього світу, що є в основі будь-якої творчої діяльності. Вивчення кваліфікаційних характеристик фахівців технічних ВНЗ і аналіз діяльності випускників на основі проведеного анкетування в м. Рівне, м. Кузнецовську, м. Нетишін, де працює багато випускників університету показують, що вимоги сучасного виробництва вимагають постійного кваліфікаційного росту фахівців, уміння самостійно поновлювати свої знання в умовах інноваційних змін. Отже, мета навчання будь-якої дисципліни повинна враховувати підготовку майбутніх фахівців до самостійного оволодіння новою технікою і технологією, вдосконалення професійної кваліфікації.

З метою одержання об'єктивнішої інформації, ми зверталися до фахівців водогосподарської галузі, яким запропонували в анкетній формі відповісти на запитання чи потрібно при вивченні інженерної графіки застосовувати 2D+3D або 3D+2D технології розробки конструкторської документації. Вони повинні оцінити важливість технологій в практичній роботі за критерієм: 1 - бажаний; 2 - важливий; 3 - необхідний.

В опитуванні взяло участь 48 анкетованих. 12% анкетованих вказали, що 2D+3D технології бажані; 25% анкетованих відмітили, що 3D+2D технології - важливі; 37% - 3D+2D необхідні. Анкетованих зі стажем роботи від 2 до 10 років було 10% ; від 10 до 20 - 25% ; від 20 до 30 - 35%.

Слід зазначити, що А. Верхола, погляди якого ми підтримуємо, вважає, що фахівці галузі можуть давати інформацію про ступінь використання знань, умінь і навичок з даної дисципліні за її значимістю в практичній роботі і навіть скласти прогнозну характеристику дисципліни для окремої спеціальності навчального закладу [6, с. 418-426].

Основна мета спецкурсу - розвиток просторово-геометричного мислення і графічної грамотності студентів і підготовка їх до роботи з просторово-геометричними сценаріями і надання графічної грамоти різного рівня майбутнім фахівцям у галузі водного господарства.

Завдання спецкурсу:

- сформувати систему знань міжнаочного характеру (математика, креслення, графіка).

- підвищити рівень розвитку просторово-геометричних сценаріїв.

- навчити узагальнювати і систематизувати теоретичні (у філософському, математичному, психологічному і краєзнавчому аспектах), графічні знання.

- розкрити теорію загальних інформаційних процесів у природі, суспільстві, технічних системах.

- сформувати інноваційні уміння графічного характеру.

- розвинути творчий підхід до розвитку графічної грамоти студентів в умовах застосування інноваційних педагогічних технологій.

- прищепити студентам навички свідомого і раціонального використання комп'ютерів.

- сформувати установки на активне, творче використання знань в навчальній, а пізніше й фаховій діяльності, для чого проводити освітні геометричні тренінги.

- сформувати в студентів практичні навички застосування інформаційних технологій для вирішення практичних завдань.

- забезпечити систематичний розвиток загальних розумових здібностей тих, що навчаються і їх підготовку до ефективного вивчення інших предметів.

Частковим вирішенням проблеми невідповідності графічної підготовки студентів реаліям сьогодення став розроблений інтегрований курс: «Сучасні програмні засоби проектування та геометричного моделювання на ЕОМ» («СПЗПГМЕОМ»). Він був створений у 2002 році в НУВГП для студентів напряму підготовки «Гірництво» з відповідним навчально-методичним забезпеченням, що включало і навчальний посібник [7].

Програма курсу «СПЗПГМЕОМ» складається з таких розділів: пояснювальної записки, тематичного плану, змісту програми, порядку поточного й підсумкового контролю знань та рекомендованої літератури. У тематичному плані подано розподіл годин за видами навчальних занять і самостійної роботи студентів (табл. 1).

Таблиця 1. Робоча програма інтегрованого курсу «СПЗПГМЕОМ»

Курс	Семестр	Заг. Обсяг (год)	Лекції (год)	Лабор. (год)	Усього ауд. год.	Самост. Робота (год)	РГР	Залік
2	2	108	18	34	52	56	1	Диф.

Курс інтегрував у собі по вертикалі знання студентів з основ наук інформатики й комп'ютерної техніки, програмування, вищої математики, фізики, електротехніки, теоретичної механіки, опору матеріалів, деталей машин і механізмів, взаємозамінність та стандартизації тощо, а по горизонталі - нарисної геометрії, креслення й комп'ютерної графіки. За основу було взято графічний пакет САПР AutoCAD.

Більшість студентів технічних ВНЗ не усвідомлюють необхідність вивчення загальноосвітніх дисциплін. Все це негативно впливає на ефективність процесу навчання в цілому й навчання графічним дисциплінам зокрема. Тому створюючи інтеграційний курс, намагалися закласти у свідомість майбутніх інженерів усвідомлене розуміння важливості всіх дисциплін, які вивчають у ВНЗ.

Для реалізації міжпредметних зв'язків під час складання змісту курсу нами використано таку схему дій:

на першому етапі визначали роль і цілі систем автоматизованого проектування в інженерній підготовці фахівця. З цією метою аналізували освітньо-кваліфікаційну характеристику фахівця за напрямом підготовки «Гірництво» і встановлювали, які уміння можуть бути сформовані за рахунок вивчення інтегрованого курсу;

на другому етапі визначали склад і структуру блоку графічних дисциплін, які входять до інтегрованого курсу;

на третьому етапі визначали вимоги до знань та умінь щодо кожної теми, які являють собою подальшу конкретизацію цілей графічної підготовки в інтегрованому курсі;

на четвертому етапі планували лекційні та лабораторні роботи. Зміст лабораторних і практичних робіт із залученням САПР дає значні можливості для реалізації міжпредметних зв'язків за рахунок розробки відповідних графічних робіт і професійно спрямованих завдань;

на п'ятому етапі визначили обсяг і зміст самостійної роботи студентів під час вивчення курсу. Під час її планування враховували тенденцію збільшення у вищому навчальному закладі освіти обсягу самостійної позааудиторної роботи студентів під керівництвом науково-педагогічного працівника та зменшення кількості планових аудиторних занять;

на шостому етапі планували дії з контролювання й оцінки рівнів засвоєння навчального матеріалу. Під час перевірки засвоєння навчального матеріалу в процесі дослідження ставили завдання: оцінити ступінь сформованості понять, умінь і навичок студентів відповідно до мети вивчення нарисної геометрії, інженерної та комп'ютерної графіки як навчальних дисциплін.

Для встановлення сформованості понять, умінь і навичок, використовували критерії, запропоновані В. Буринським, та доповнили їх матеріалом із галузі комп'ютерної графіки. Нами оцінювалися уміння:

- раціонально використовувати певну графічну побудову;

- обґрунтовано обирати раціональну кількість зображень на кресленні;

- правильно обирати напрям проектування для визначення головного зображення на кресленні;

- виконувати доцільний розріз, переріз чи виносний елемент на кресленні;

- обґрунтовано наносити розміри на кресленні;

- раціонально компонувати зображення на кресленні;

- давати словесну характеристику геометричної форми об'єкта;

- здійснювати уявне перетворення форми об'єкта чи його положення в просторі з наступним відображенням цих перетворень на кресленні тощо;

- користуватися засобами введення та виведення графічної інформації під час роботи на комп'ютері;

- описувати (складати графічний алгоритм побудов) та вводити геометричні дані під час створення креслення;

- створювати технічні креслення та геометричні побудови на персональному комп'ютері за допомогою графічної системи (пакету);

- редагувати технічні креслення в графічній системі;

- створювати тривимірні об'єкти в графічній системі;

- редагувати тривимірні об'єкти в графічній системі;

- створювати та користуватися базою даних (електронною бібліотекою);

- програмувати мовою LISP.

Основними критеріями оцінки формування графічних понять є рівні їх засвоєння з урахуванням особливостей кожного конкретного поняття. Основним критерієм сформованості понять було обрано уміння студентів застосовувати їх для розв'язання конкретних графічних задач професійного спрямування із залученням комп'ютерних технологій.

Оцінювання й детальний аналіз графічних робіт засобами комп'ютерної графіки здійснювали з використання алгоритму, розробленого А. Верхолою. У процесі вивчення інтегративного курсу «СПЗПГМЕОМ» студенти повинні оволодіти таким теоретичним та практичним матеріалом:

- знання нормативних положень, що визначають вимоги до виконання та оформлення креслень;

- знання теоретичних закономірностей, покладених у основу утворення зображень та виконання графічних побудов на креслениках;

- знання умовностей та спрощень, необхідних для виконання та читання креслень;

- уміння виконувати необхідні графічні побудови на кресленнях;

- уміння відображати просторові властивості об'єкта на кресленні;

- користуванням персональним комп'ютером, засобами введення та виведення графічної інформації під час створення зображень;

- володіти командами графічної системи;

- виконувати програмування в системі AutoLISP;

- сумісній роботі з Word та Excel;

- сумісній роботі з іншими пакетами САПР (Компас).

Отже, курс «СПЗПГМЕОМ» є педагогічною системою, яка включає цілі та зміст навчання, планує педагогічний процес і передбачає діагностику його результатів.

Для визначення ефективності інтегрованого курсу було залучено науково-педагогічних працівників і студентів механіко-енергетичного факультету НУВГП. В експериментальному дослідженні протягом 2003 - 2008 н.р. брало участь близько 380 студентів, 4 науково-педагогічних працівники.

З метою об'єктивної оцінки результатів навчальної роботи в психолого-педагогічному дослідженні використовували різні критерії, за основу яких береться об'єм інформації, котра передається для засвоєння, кількість відтворених студентами елементів знань, час засвоєння, характер запам'ятовування, рівень засвоєння основних понять, уміння переробляти й використовувати одержану інформацію в нових умовах [196]. У нашому дослідженні основним критерієм оцінки ефективності й якості графічної підготовки з інтегрованого курсу є успішність студентів з курсу нарисної геометрії - інженерної графіки - комп'ютерної графіки. Виражений у балах, цей критерій являє собою рангову шкалу оцінок і є узагальненим критерієм якості засвоєння графічних знань, відображаючи при цьому повністю їх кількісне засвоєння, а також характеризує рівень оволодіння графічними вміннями. Успішність студентів визначали за результатами виконаних індивідуальних графічних завдань, розрахунково-графічної роботи та творчого завдання. Дані заносили у відповідні таблиці.

Під час підготовки до експерименту в 2003 - 2004 н. р. (перший етап) було організаційно виділено експериментальні та контрольні групи. До контрольних груп увійшли студенти другого курсу напряму підготовки «Енергетика», які вивчали дисципліну «Нарисна геометрія, інженерна та комп'ютерна графіка». До експериментальної групи - студенти напряму підготовки «Гірництво», які вивчали дисципліну «Нарисна геометрія. Інженерна графіка».

Головні завдання дослідження:

- експериментально перевірити доступність змісту інтегрованого курсу для засвоєння його студентами;

- перевірити, як впливає цей курс на якість графічних знань і вмінь у процесі вивчення графічних дисциплін;

- виявити рівень засвоєння основних понять курсу й визначення рівня набутих умінь з побудови графічних зображень засобами САПР.

На другому етапі педагогічного експерименту (2004 - 2005 н.р.) вивчення курсу проходило за скоректованим варіантом його змісту. Кількість теоретичних питань з певних тем спецкурсу збільшили тому, що їх засвоювали гірше. Практичні завдання наблизили до графічних задач, які вирішують фахівці галузі. При цьому враховували такі дидактичні вимоги до графічних задач: доцільність; посильність; практичність; політехнічність і творчість.

Для перевірки ефективності спецкурсу (2005 - 2006 н.р. та 2007 - 2008 н.р.) проведено третій етап педагогічного дослідження на основі скоректованої методики. Були задіяні контрольні і експериментальні групи. У ході дослідження намагались визначити, як впливає інтегрований спецкурс на рівень графічної підготовки студентів із залученням САПР.

Для оцінювання знань студентів використовували порядкову шкалу з трьома градаціями у випадку 2D і 3D графічних завдань (бали 3, 4, 5), та 7-ма градаціями у випадку творчого завдання (бали від 6 до 12). Характеристикою групи є кількість членів групи, які набрали той чи інший бал. Д. Новіков [8] пропонує застосовувати статистичний критерій - ч² («хі квадрат»).

Кожному студентові пропонували 8 конструктивно-технічних задач і творче завдання однакового рівня складності, успішність розв'язання яких можна співвіднести з рівнями розвитку їхнього технічного мислення.

Оцінювали значущість отриманих результатів за допомогою критерію однорідності , емпіричне (спостережене) значення якого обчислюють за формулою:

де: L - кількість градацій;

N - кількість членів експериментальної групи;

M - кількість членів контрольної групи;

n_і - кількість членів експериментальної групи з і-тим значенням балу;

m_і - кількість членів контрольної групи з і-тим значенням балу.

Вихідні дані для розрахунку та обчислені спостережні значення критерію зводилися у відповідні таблиці. Так для набору 2003-2004 н.р. розрахункові дані мали вид (табл. 2 - 3).

навчання інтегрований спецкурс графічний

Таблиця 2. Початкові дані кількості оцінок для кожного балу набору 2003-2004 н.р. в експериментальних і контрольних групах

Бали	ГР-1Е	ТЕ-1К	ТЕ-2К
	2D	3D	Разом	2D	3D	Разом	2D	3D	Разом
3	20	19	39	30	32	62	43	45	88
4	86	86	172	62	60	122	52	50	102
5	10	11	21	4	4	8	1	1	2
	116	116	232	96	96	192	96	96	192

Бали	ГР-1Е	ТЕ-1К	ТЕ-2К
	Творче завдання (ТЗ)
6	1	3	2
7	2	15	16
8	6	4	5
9	11	1	1
10	5	1	0
11	4	0	0
	29	24	24

Таблиця 3. Обчислені спостережні значення критерію

Критерій	Порівняння ГР-1Е з
	ТЕ-1К	ТЕ-2К
	2D	3D	Разом	ТЗ	2D	3D	Разом	ТЗ
	6,63558	9,40746	15,9368	26,102	22,4502	26,7767	49,1482	28,428

Критичне значення критерію для рівня значущості 0,05 та ступенів свободи

L-1=3-1=2 становить 5,99.

Аналогічні розрахунки проводили для наборів 2005-2006, 2007-2008 н.р. Для всіх років:

1. Для всіх завдань (крім творчого) обчислене значення критерію більше від критичного. Отже, маємо значущу різницю між балами.

2. Для творчого завдання: ступені свободи

L-1=7-1=6,

критичне значення критерію для рівня значущості 0,05 становить 12,59. Для творчого завдання обчислене значення критерію більше від критичного. Отже, маємо значущу різницю між балами.

Статистичний аналіз (за критерієм ) емпіричних даних, що характеризують якісні зміни в студентів КГ у порівнянні з ЕГ при виконанні КТЗ і ТЗ під час експерименту, дав змогу зробити висновок, що достовірність відмінних характеристик ЕГ і КГ після закінчення експерименту складає 95%.

В таблиці 4 наведено зведені підсумкові дані розподілу оцінок (в процентах до загальної чисельності студентів) під час вивчення спецкурсу (комп'ютерна графіка) в ЕГ і КГ. Як бачимо з даних таблиці чисельність студентів у процентному співвідношенні, які навчаються на «4» і «5» в ЕГ більша у порівнянні з КГ (абсолютний середній порівняльний показник 13,32 %), при цьому зменшилась чисельність студентів, які навчалися на «3» (абсолютний порівняльний показник 26,64 %). Графічна інтерпретація отриманих даних наведена на рис. 1.

Таблиця 4. Порівняльні показники якісних змін розподілу оцінок в ЕГ і КГ під час вивчення спецкурсу

Оцінки	Комп'ютерна графіка (2D, 3D завдання)
	2003-2004 н.р.	2005-2006 н.р.	2007-2008 н.р.
	ЕГ	КГ	Різниця	ЕГ	КГ	Різниця	ЕГ	КГ	Різниця
«3»	16,81	39,06	-22,25	17,13	40,69	-23,56	4,81	38,92	-34,11
«4»	74,14	58,33	15,80	70,83	54,26	16,58	75,00	56,25	18,75
«5»	9,05	2,60	6,45	12,04	5,05	6,98	20,19	4,83	15,36



Рис. 1. Порівняльні показники якісних змін розподілу оцінок в ЕГ і КГ

В таблиці 5 наведені зведені підсумкові дані розподілу балів під час виконання студентами творчого завдання, яке містить елементи професійної діяльності. Як бачимо з даних таблиці студенти ЕГ у більшості справилися з виконанням творчого завдання у порівнянні зі студентами КГ. Графічна інтерпретація отриманих даних наведена на рис. 2.

Методика порівняння технологій навчання графічних дисциплін дає можливість аналізувати, порівнювати результати навчальної діяльності кожного студента чи групи, зокрема оцінити динаміку оволодіння певними навичками. Спецкурс забезпечує статистично значущі відмінності отриманих результатів.

Сформованість у студентів мотивації до вивчення комп'ютерної графіки, виражена в усвідомленні необхідності графічних знань для подальшого навчання та професійної діяльності, перевіряли на основі відповіді на запитання: «Чи сприяє навчання комп'ютерній графіці кращому розумінню ролі загальноосвітніх дисциплін у ВНЗ, вивченню спеціальних дисциплін і майбутній вашій професійній діяльності?». Кількість позитивних відповідей на запитання на початку експерименту суттєво відрізняється від позитивних відповідей у кінці експерименту. Порівняльні результати відповідей студентів контрольних і експериментальних груп наведено на рис. 3.

Таблиця 5. Порівняльні показники якісних змін розподілу балів в ЕГ і КГ під час вивчення спецкурсу

Бали	Комп`ютерна графіка (ТЗ)
	2003-2004 н.р.	2005-2006 н.р.	2007-2008 н.р.
	ЕГ	КГ	Різниця	ЕГ	КГ	Різниця	ЕГ	КГ	Різниця
6	3,45	10,42	- 6,97	0,00	4,26	- 4,26	0,00	9,09	- 9,09
7	6,90	64,58	- 57,69	7,41	68,09	- 60,68	0,00	59,09	- 59,09
8	20,69	18,75	1,94	14,81	17,02	- 2,21	7,70	20,45	- 12,75
9	37,93	4,17	33,76	40,74	2,13	38,61	30,80	9,09	21,71
10	17,24	2,08	15,16	14,81	4,26	10,56	34,60	0,00	34,60
11	13,79	0,00	13,79	14,81	4,26	10,56	7,70	2,27	5,43
12	0,00	0,00	0,00	7,41	0,00	7,41	19,20	0,00	19,20

Рис. 2 Порівняльні показники якісних змін розподілу балів в ЕГ і КГ

Рис. 3 Порівняльні результати відповідей студентів контрольних і експериментальних груп

Результати дослідно-експериментальної роботи підтверджують значні переваги інтегрованого спецкурсу над традиційною системою викладання графічних дисциплін. Кількісні показники результатів експериментальної роботи показали, що розроблений спецкурс є доступним для студентів, інтегрує загально-технічні та спеціальні дисципліни і в той же час дозволяє забезпечити належний рівень графічної підготовки майбутніх фахівців технічної галузі. Запропонована система методичного забезпечення вивчення інтегрованого спецкурсу дала можливість підвищити графічний рівень підготовки студентів.

Щоб наше дослідження було повним, слід зазначити, що науковці Росії, зокрема В. Рукавішніков [10], вносячи зміни в зміст традиційного курсу графічних дисциплін, вдосконалює навчальний процес, розробляючи авторський курс «Основи геометричного моделювання та проектування».

Створення та впровадження у навчальний процес ВНЗ науково обґрунтованого інтегрованого спецкурсу «Сучасні програмні засоби проектування та геометричного моделювання на ЕОМ» на основі тривимірного моделювання, на цьому етапі реформування вищої технічної освіти, сприятиме формуванню підвалин знань, адекватних цілям підготовки майбутніх фахівців своєї галузі.

Список літератури

1. Фіцула М.М. Педагогіка вищої школи: Навч. посіб. - К.: «Академвидав», 2006. - 352 с.

2. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов: Учеб.- метод. пособие. - М.: Высш. шк., 1989. - 144 с.

3. Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения / Методичес-кий анализ /. - М.: Высш. шк., 1977. - 183 с.

4. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы: Учеб.-метод. пособие / Архангельский С.И. - М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

5. Верхола А.П. Дидактические основы оптимизации процесса обучения дисциплинам вуза: авторефер. дис. на здобуття наук. ступеня док. пед. наук: спец. 13.00.01 «Історія педагогіки»/ А. П. Верхола. - К., 1989. - 49 с.

6. Верхола А.П. Дидактические основы оптимизации процесса обучения дисциплинам вуза: дис. … доктора пед. наук: 13.00.01 / Верхола Арнольд Павлович. - К., 1989. - 426 с.

7. Козяр М.М. Сучасні програмні засоби проектування та геометричного моделювання на ЕОМ+CD: Навч.посіб.- Рівне: МОНУ, НУВГП, 2006. - 298с.

8. Новиков Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи). - М.: МЗ-Пресс, 2004. - 67 с.

9. Козяр М.М. Інноваційні технології в процесі графічної підготовки майбутніх фахівців технічної галузі: [монографія] / М.М. Козяр. - Рівне: НУВГП, 2012 - 320 с.

10. Рукавишников В.А. Инженерное геометрическое моделирование как методологическая основа геометро-графической подготовки в техническом вузе: дис. ... доктора пед. наук: 13.00.08 / Рукавишников Виктор Алексеевич. - Казань, 2004. - 357 с.

Размещено на Allbest.ru